电缆局部放电带电检测技术应用分析

李小龙 柴晓昀

摘要：随着经济发展和城市规模的扩大，各等级输电电缆线路呈逐年增多的趋势，电缆运维工作的重要性日渐凸显，工作任务愈加繁重。采用传统的巡线方法费时费力，效率低下，且仅能发现线路管道中存在的一些肉眼可见的安全隐患，而对判断电缆的绝缘状态无能为力。电缆线路中如果存在缺陷，在一定条件下会发生放电。局部放电检测作为一种带电检测手段可检出此种缺陷，目前在应用中已取得一定成果。

关键词：电缆;局部放电;带电检测;技术应用

1局部放电检测

局部放电现象在目前电缆的制造方式、工艺水平环境下，是无法避免且普遍存在的。一旦电缆出现局部放电的现象，对电网系统的稳定和安全性会产生一定的威胁，不利于电网系统的稳定运行。因此，需要电力维护管理人员采用一定的方法，对电缆局部放电现象进行检测。局部放电检测也就是通过对局部放电现象发生时产生的信息进行检测和识别，及时发现电缆绝缘体内部存在的缺陷，采用针对性的方法进行解决，避免和减少事故的发生。

2电力电缆局部放电带电检测的重要性

2.1及时发现和消除安全隐患

前文提到，局部放电现象会在电缆局部位置产生强烈的脉冲电流，并且还会有明显的放电现象。这些都会导致电网系统面临着安全威胁，轻则导致电缆破损、绝缘性降低，重则引发漏电、火灾等重大安全事故。因此，针对电力电缆局部放电现象的检测，可以及时发现电缆本身工艺以及安装工艺存在的质量问题，通过有效方法进行解决，可以规避安全风险。此外，如今电力系统中星形接地系统十分常见，发生谐振时油纸绝缘电力电缆会发生接地故障。针对电缆局部放电现象的检测，有助于及时发现故障产生的原因，并进行快速处理，维护电网安全。

2.2检查质量问题

首先，电力电缆的安装具有一定的技术性，电力电缆安装到位，可以有效的保障电力电缆正常运转，为电网运输提供保障，电力电缆安装不到位，就不能起到良好的电网运输作用，严重时还会引发电力安全事故。对电力电缆进行局部放电带电检测，可以检查电力电缆安装过程中的质量问题，让施工人员明确电缆中间接头以及电缆终端头的安装在哪一步出现了问题，并根据检测结果进行问题的解决，保障电力电缆后续可以正常工作。其次，在星形接地系统下，谐振时油纸绝缘电力电缆因为不明原因会出现短暂的接地故障，对电力电缆进行局部放电测试，可以有效查明故障的真正原因，并及时的采取措施解决故障，保障电网用电安全。

2.3配合检修工作

在电力电网系统的运行过程中，维护检修工作不可或缺。在电力电缆及相关设备长时间运行的情况下可能会出现一些问题，产生一定的故障安全隐患。而局部放电检测技术的应用，一方面可以及时发现局部放电安全隐患，另一方面也可以对电缆、电力设备的其他故障因子进行检查。由此可见，局部放电检测也是电力电缆系统日常维护检修工作的重要组成部分，对维护电缆稳定运行、降低损失有重要的作用。

3电力电缆局部放电检测技术的应用

3.1超声法

超声法是利用超声传感器来进行电力电缆的局部放电带电检测。这种方法是一种研究相对较早的一种方法，在非电量局部放电测量中比较常见，已经应用于一些电力企业的局部放电监测工作中。超声法主要是借助超声传感器进行局部放电带电检测的，一般使用压电晶体传感器，大多数情况下是监测电缆接头的局部放电情况。电力电缆在发生局部放电时会产生一定的声音信号，这种信号的频带较宽，超声传感器可以接收一定的超声信号，将其转化为电量。在超声传感器的外端还存在分离放大器，超声传感器和放大分离器一般放在电缆附件，分离放大器可以将声音信号进行放大处理，之后信号会经过光电转化模块，模块里面的光纤会将转化之后的信号信息传送到专门的数据采集卡中，数据采集卡与工控机进行相连，工控机会将数据采集卡里的信号信息反映出来，形成波形数据。超声法可以有效的降低外界环境对于监测的干扰，提高电力电缆局部放电带电检测的精准度。超声信号具有非常小的波速，因此，技术人员也可以实行很好的故障定位，这些都是的超声法在电缆运行的现场可以实现有效的电缆局部放电检测。但是超声法也存在一些局限性，因为超声信号的产生是有限的，一般来说比较小，在超声传感器性能不优的情况下不容易实现超声信号的采集与反映。此外，电力电缆的外表具有一定的绝缘层，这种绝缘层可以吸收一定的高频超声波，使得原始的高频超声信号在传输的过程中出现衰减的现象，最后形成出来的数据与原始信号相比差距较大，不利于超声法进行推广。随着我国科学技术的快速发展，相关技术人员对于超声传感器进行了性能的提升，加强了超声法在实际运用中的推广。

3.2高频电流法

这是一种非电接触式的检测技术，也是之前十分知名的脉冲电流法的升级版。该方法主要是以高频罗氏线圈取代测量阻抗，可以直接在电缆耦合回路当中采集局部放电现象产生的脉冲信号。这种技术从执行方式到检测结果等方面都有很大的优势，主要表现在于技术人员安装设备和实施检测的便捷性较高，同时可以根据实际情况和相关需求进行灵活调整，具有灵活度较高的优势。在采用高频电流法进行电力电缆局部放电现象检测时，技术人员可以对信号带宽进行灵活调整，并且可以根据实际需要提高数据采集范围。不过，在使用中，高频电流法也存在一些不足。具体来讲，检测人员在采用该技术进行检测时，耦合信号要从接地线上进行，这种方法会导致外界电磁干扰较大，对检测准确性产生一定的影响。同时，该检测方法执行的过程当中还会受到广播信号的干扰，也就是说高频电流法的抗干扰能力较弱。此外，该方法对技术人员相关装置设备的安装和调试水平要求较高，如高通滤波放大器、传感器安装不到位，或是匹配度不足，都会影响检测结果。当然，如今技术研究人员通过对抗干扰措施的研究，一定程度上提高了高频电流法的可靠性。

3.3特高频局部放电检测

局部放电检测特高频法的基本原理是通过特高频传感器对电力设备中局部放电时产生的特高频电磁波（100～3000MHz）信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，实现局部放电监测。特高频法正是基于电磁波在GIS中的传播特点而发展起来的。他的最大优点是可有效地抑制背景噪声，如空气电晕等产生的电磁干扰频率一般均较低，可用寬频法UHF对其进行有效抑制;而对特高频通信、广播电视信号，由于其有固定的中心频率，因而可用窄频法UHF将其与局部放电信号加以区别。另外，如果GIS中的传感器分布合理，那么还可通过不同位置测到的局部放电信号的时延差来对局部放电源进行定位。

结论

电缆局放重症监护系统通过对高压电缆长时间带电检测，可以更加准确地判断电缆局放在线普查中遇到的疑似信号，为运维检修人员提供可靠的资料。电缆终端局放在线监测系统研制与应用，实现了对高压电缆终端运行状态的监测与评估，从而指导了生产单位的运维检修工作，为电网的安全可靠运行提供了保障，具有很强的推广价值。

参考文献：

[1]杨凯，钱勇，段玉兵等.便携式电缆局部放电检测系统的研制[J].电气自动化，2019（5）：78-80，108.

[2]蒙绍新，王昱力，夏荣等.电容耦合法电缆局部放电带电检测的在线校正[J].高电压技术，2019（11）：3766-3774.

[3]胡泉伟，王荣亮，辛晓虎等.GIS电缆终端局部放电检测的应用[J].陕西电力，2019（3）：89-92.